轴承原材料：轴承钢的新技术与方向

       轴承钢紧要用于制造转动轴承的转动体和套圈。因为轴承应拥有长命命、高精度、低发烧量、高速性、高刚性、低噪声、高耐磨性等特点，因而需求轴承钢应拥有：高硬度、均匀硬度、高弹性极限、高触及疲劳强度、必需的韧性、一定的淬透性、在大气的润滑剂中的耐腐坏能力。为了实现上面说的能力需求，对轴承钢的化学成分平均性、非金属夹杂物蕴含量和种类、碳化物粒度和排布、脱碳等需求严苛。轴承钢整体上向质量高、高能力和多种类方向起步。轴承用钢按特点及运用环境划分为：高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及专业用的的特种轴承资料。

       为适应高温、高速、高负荷、耐蚀、抗辐射的需求，须要研制一连串拥有尤其能力的新型轴承钢。为了下降轴承钢的氧蕴含量，起步了真空冶炼、电渣重熔、电子束重熔等轴承钢的冶炼技艺。而大批量轴承钢的冶炼由电弧炉熔炼，起步成各式各样种类初炼炉加炉外精炼。当前，运用容量大于60吨初炼炉+LF/VD或RH+连铸+连轧工艺消费轴承钢，以实现质量高、高效率、低能耗之目标。在热处置工艺方面，由车底式炉、罩式炉起步成陆续可控气氛退火炉热处置。当前，陆续热处置炉型最长为150m，加工消费轴承钢的球化组织持续和均匀，脱碳层小，耗损能量不高。

        20世纪70时期之后，伴随着经济起步和产业技艺不断起步，轴承的适用范畴增大;而国际贸易的起步，又推动了轴承钢规范国际化和新技艺、新工艺及新装置的开发和运用，效率高、质量高、本钱低的配套技艺和工艺装置应运而生。日本和德国等均建成磷七干净度、质量高的轴承钢消费线，使钢的生产产量急剧增强，钢的质量和疲劳寿命大幅度不断起步。日本和瑞典消费的轴承钢的氧蕴含量降到10ppm如下。80时期末期，日本山阳特钢企业的领先平衡为5.4ppm，实现了真空重熔轴承钢的平衡。

        轴承的触及疲劳寿命对钢组织的平均性十分敏感。不断起步干净度(减小钢中的杂乱物质元素和夹杂物蕴含量)，推动钢中的非金属夹杂物和碳化物微小均匀排布，能够不断起步轴承钢的触及疲劳寿命。轴承钢运用形态下的组织应是回火马氏体基体上均匀排布着微小的碳化物微粒，这样的组织能够赐予轴承钢所须要的能力。高碳轴承钢中的紧要合金元素有碳、铬、硅、锰、钒等。

        怎样获得球化组织是轴承钢消费中的重要标题，控轧控冷是领先轴承钢的重要消费工艺。经过控轧或轧后快冷驱除了网状碳化物，获得适宜的准备组织，能够缩短轴承钢球化退火期间，细化碳化物，不断起步疲劳寿命。这些年来，俄罗斯和日本运用低温控轧(800℃～850℃如下)，轧后运用空冷加短期间退火，或完全打消球化退火工艺，就可获得及格的轴承钢组织。轴承钢的650℃温加工也是新型技艺。共析钢或高碳钢热加工之前若拥有细晶粒组织或在加工过程能转化为细晶粒，则在(0.4～0.6)熔化温度范畴内，在一定应变速率下，表现出超塑性。美国水师研究院(NSP)对52100钢进行了650℃温加工实践检验表示，在650℃下真应变2.5不发生断裂。因而，有大概以650℃温加工来取代高温加工并与球化退火工艺连结起来，这对简化设施和程序、节能、不断起步质量有重要意义。

        在热处置方面，在不断起步球化退火质量，获得微小、均匀、球形的碳化物还有缩短退火期间或打消球化退火程序的研究方面有了进程，即盘条消费运用两次组织退火，将拉拔后的720℃～730℃再结晶退火改为760℃的组织退火。

        这样能够获得硬度低、球化好、无网状碳化物的组织，重点要保障中间拉拔减面率≥14%。该工艺使热处置炉的效率不断起步25%～30%。陆续式球化退火热处置技艺是轴承钢热处置的起步方向。

        各都城在研究和开发新型轴承钢，增大运用和取代传统的轴承钢。如急剧渗碳轴承钢，经过改变换学成分来不断起步渗碳速度，之中碳蕴含量由传统的0.08%～0.20%不断起步到0.45%上下，渗碳期间由7小时缩短到30min。开发了高频淬火轴承钢，用一般中碳钢或中碳锰、铬钢，经过高频升温淬火来取代一般轴承钢，既简化了消费程序又下降了本钱，并不断起步了运用期限。日本研制的GCr465、SCM465疲劳寿命比SUJ—2高2～4倍。因为在高温、腐坏、润滑前提恶劣的环境下运用轴承越来越多，过去运用的M50(CrMo4V)、440C(9Cr18Mo)等轴承钢已不可以符合运用需求，亟待研制加工效果好、本钱低、疲劳寿命长、能适用于不一样目标和用处的轴承用钢，如高温渗碳钢M50NiL、易加工不锈轴承钢50X18M还有陶瓷轴承资料等。

        应对GCr15SiMn钢淬透性低的缺点，中国开发了高淬透性和淬硬性轴承钢GCr15SiMo，其淬硬性HRC≥60，淬透性J60≥25毫米。GCr15SiMo的触及疲劳寿命L10和L50各自比GCr15SiMn不断起步73%和68%，在一致运用前提下，用G015SiMo钢制造的轴承的运用期限是GCr15SiMo钢的近一倍。这些年来，中国还开发了能节能、节省资源和抗冲撞的GCr4轴承钢。与GCr15相比较，GCr4的冲撞值不断起步了66%～104%，断裂韧性不断起步了67%，触及疲劳寿命L10不断起步了12%。GCr4钢轴承运用高温升温—表层淬火热处置工艺。与全淬透的GCr15钢轴承相比较，GCr4钢轴承的寿命显著不断起步，能够用于重载高速列车轴承。

        此后轴承钢紧要向高干净度和能力多类别两个方向起步。不断起步轴承钢的干净度，尤其是下降钢中的氧蕴含量，能够显著增长轴承的寿命。氧蕴含量由28ppm下降到5ppm，疲劳寿命能够增长1个数目级。为了增长轴承钢的寿命，人们多年来始终全力于开发运用精炼技艺来下降钢中的氧蕴含量。经过不懈的尽力，轴承钢中的最低氧蕴含量已从20世纪60时期的28ppm下降到90时期的5ppm。当前，中国能够将轴承钢中的最低氧蕴含量掌控在10ppm上下。轴承运用环境的变换需求轴承钢必需拥有能力的多类别。如设施转速的不断起步，须要准高温用(200℃如下)轴承钢(常说运用于SUJ2钢的基本上不断起步Si蕴含量、增添V和Nb的措施来实现抗软化和持续尺寸的目标);腐坏运用地方，须要开发不锈轴承钢;为了简化工艺，应当开发高频淬火轴承钢和短时渗碳轴承钢;为了符合航空航天的须要，应开发高温轴承钢。